内容正文:
专题9.4 四边形中的线段最值问题
【典例1】如图,四边形是边长为的正方形,为线段上一动点,,垂足为.
(1)如图,连接交于点,若,求的长;
(2)如图,点在的延长线上,点在上运动时,满足,
①连接,,判断,的数量关系并说明理由;
②如图,若为的中点,直接写出的最小值为 .
【思路点拨】
(1)如图1,过点作于点,先根据正方形性质和三角形内角和定理得出:,,设,则,运用勾股定理即可求出答案;
(2)①如图2,过点作于点,设,则,运用勾股定理即可证得结论;
②如图3,取、的中点、,延长至,使,延长至,使,连接,,过点作,延长交于,先证得,再证得四边形是平行四边形,得出当、、三点共线时,最小,故当、、三点共线时,最小,即最小,再运用勾股定理计算即可.
【解题过程】
解:(1)如图1,过点作于点,
四边形是边长为2的正方形,
,,,
,
,
,
,
,即,
,
又,,
,,
,,
设,则,
由勾股定理得,
又,
,
,即,
,
中,,
由勾股定理得:;
(2)①,理由如下:
如图2,过点作于点,
,
,,
,
,
,
,
设,则,,
,
四边形是边长为2的正方形,点在的延长线上,
,
在和中,,
分别由勾股定理得:
,,
,
;
②如图3,取、的中点、,延长至,使,延长至,使,连接,,过点作,延长交于,
,为中点,
,
、分别是、的中点,
,,
,
在和中,,
,
,,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
,,
,
当、、三点共线时,最小,
当、、三点共线时,最小,
即最小,
此时,,,
,
,,
,
,
的最小值为,
故答案为:.
1.(2023春·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,菱形中,,,点、、分别为线段、、上的任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2023春·全国·八年级专题练习)如图:是边长为1的正方形的对角线上一点,且,为上任意一点,于点,于点,则的值是( )
A. B. C. D.
3.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图,在矩形ABCD中,点N、O、P、M分别是边AB、BC、CD、DA上的点(不与端点重合),若AN=CP,BO=DM,且AB=2BC=2,则四边形MNOP周长的最小值等于( )
A.2 B.2 C. D.
4.(2022秋·重庆大渡口·九年级重庆市第三十七中学校校考期末)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点P在AD上,点Q在BC上,且AP = CQ,连接CP,QD,则PC + QD的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.20
5.(2023·山西朔州·统考一模)如图,菱形的边长为8,,点E,F分别是,边上的动点,且,过点B作于点G,连接,则长的最小值是( )
A. B. C. D.
6.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图,在正方形中,,为边上一点,.为对角线上一动点(不与点、重合),过点分别作于点、于点,连接、,则的最小值为______.
7.(2021春·湖北武汉·八年级校考阶段练习)如图,矩形ABCD中,AD=2AB,AB=8,E为AD的中点,点M为边CD上一动点,,EN平分∠PEM,过点P作垂足为G,取EM的中点K,连接DK,KG,则DK+KG+PG的最小值为 _____.
8.(2022春·江苏·九年级专题练习)如图,长方形ABCD中,,,E为BC上一点,且,F为AB边上的一个动点,连接EF,将EF绕着点E顺时针旋转30°到EG的位置,连接FG和CG,则CG的最小值为______.
9.(2022春·湖北十堰·九年级专题练习)如图,M为矩形ABCD中AD边中点,E、F分别为BC、CD上的动点,且BE=2DF,若AB=1,BC=2,则ME+2AF的最小值为________.
10.(2023春·重庆江津·八年级重庆市江津中学校校考阶段练习)如图,点,点,点P为线段上一个动点,作轴于点M,作轴于点N,连接,当取最小值时,则四边形的面积为_________.
11.(2022春·四川成都·八年级统考期末)如图,在长方形ABCD中,,,点P为边AB上的一个动点,过点P作,分别交BD、CD于点E、Q,则的最小值为______.
12.(2022·河南·九年级专题练习)如图,边长为4的菱形ABCD中,∠C=60°,点M为AD的中点,E、F是对角线BD上的两个动点,且EF=2,则线段MF+AE的最小值为________.
13.(2023春·全国·八年级专题练习)如图1,正方形的对角线,相交于,为边上一动点(不与,重合),交于.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)如图2,若正方形边长为,为中点,点在运动过程中,长的最小值为___________.
14.(2022秋·陕西渭南·九年级统考期末)如图,正方形的边长为,点、分别